32.6. Операционная среда ms-dos.

Кратко рассмотрев общие вопросы организации ОС, для различных классов и типов ЭВМ, в качестве примера, учитывая массовый характер использования отечественными пользователями IBM-совместимых ПК, кратко охарактеризуем операционную систему MS-DOS фирмыMicrosoft, которая является одним из основныхстандартов для ЭВМ класса ПК. Подобно другим развитым ОС,MS-DOS имеетфайловую организацию, определяющую удобство работы пользователя, возможность создания БД, организации многопользовательской работы, сетевых режимов и телеобработки. Кфайловой системе посредством специальных процедур ЯВУ имеет доступ и любое прикладное ПС.Файлы представляют собой участки памяти на ВЗУ (НГМД, НМД, НМЛ и др), содержащие ту или иную информацию; в развитых ОС в качествефайлов могут выступать любые приемники/источники информации (клавиатура, дисплей, принтер, адаптер связи и др.). Такой подход обеспечивает унификацию всех компонент вычислительного процесса, удобство организации взаимодействия процессов и управления ими.

ОС типа MS-DOS характеризуются следующими основными чертами: поддержкамногоуровневой организации каталогов файлов, возможностьподключения дополнительных ВУ,отождествление последовательных ВУ с файлами, развитыйкомандный язык работы с системой, использованиефонового режима выполнения задач при использованиидиалога, удобный интерфейс с пользователем, большой выборразнообразных средств ПО и ППО. ОрганизационноMS-DOS состоит из следующих основных компонент (отличия версий ОС не обсуждаются, и рассмотрение проводится на содержательном уровне):базовой системы ввода/вывода (БСВВ),супервизора икомандного процессора. БСВВ находится, как правило, в ПЗУ и представляет собой совокупность программ-драйверов, управляющих работой основных системных ВУ, включая адаптеры связи и внутренний таймер; возможности расширения БСВВ обеспечивают дополнительные функции системы. Следует иметь в виду, т.к. разработка и изготовление БСВВ (этой компонентыуниверсализации аппаратных средств ПК) являетсячрезвычайно ответственным делом и занимается этим вопросом рядспециальных поставщиков, то проблемасовместимости различных БСВВ является важной и непростой. Особенно данная проблема актуальна в связи сбыстрым ростом вычислительных возможностей ПК и постоянным появлением новых версий БССВ для одного и того же типа ПК.

Супервизор обеспечивает обработку прерываний, распределение ресурсов между процессами и работу файловой системы ПК. Файловая системаMSDOS имеет многоуровневую иерархическую структуру, в которой каждыйкаталог содержит набор файлов, каждый из которых, в свою очередь, может бытькаталогом (подкаталогом для содержащего егокаталога). Например, запись следующего вида:

H:\VASCO\FIDO\SALCOMBE\BOOK\Book.l0

определяет на дисковом устройстве с логическим именем "Н:" цепочку из четырех каталогов, последний из которых содержит файл "Book. 10". Файл может содержать программу или данные, идентифицируясь в системе своим уникальным именем. Имя файла имеет структуру X{.Y}, где Х —главное имя (длиной до 8 символов) и Y — егорасширение (длиной до 3 символов).Расширение имени позволяет дифференцировать однотипные файлы, например Book.0, Book.1, Book, 2 и т.д. Вместе с темMS-DOS имеет рядзарезервированных расширений, позволяющих системепо особому обрабатывать файлы, имена которых имеют такие расширения. Например, файлы с расширениями вида ".СОМ" и ".ЕХЕ" содержат программы, которые можно запускать на выполнение по ихосновным именам; ВАТ-расширение определяет файл, содержащийпакетные командыMS-DOS и т.д.Командный процессор эффективно реализует интерпретацию команд системы, загрузку программ в ОП и их выполнение, а также ряд других важных функций.

Все три указанные компоненты MS-DOS составляют ееядро, располагаясь в системных файлах IO.SYS, MSDOS.SYS и COMMAND.COM, наличие которых обязательно и которые должны находиться в главном каталоге тома, с которого производится загрузка системы (как правило, это НМД с логическим именем "С:"). После включения ПК обращается к активному устройству (НГМД, НМД) и считываетпрограмму начальной загрузки (BRP; файл с именемBoot Record Program), находящуюся в самом начале каждого тома дисков. ПрограммаBRP Проверяет наличие в качествепервого ивторого на томе системных файлов IO.SYS, MSDOS.SYS и в случае их отсутствия выводит соответствующее диагностическое сообщение; в противном случае она загружаетоба файла и передает управление программе IO.SYS. Программа IO.SYS проверяет оборудование ПК, инициирует все подключенные устройства, загружаетдрайверы (программы управления устройствами) и устанавливает часть векторов прерываний, обеспечивающих в дальнейшем функционирование механизма прерываний. В частности, программа IO.SYS для своей инициализации использует информацию из системногоконфигурационного файла CONFIG.SYS. После этого IO.SYS устанавливает адреса в программе MSDOS.SYS и передает ей управление. Программа MSDOS.SYS инициирует свои внутренниеуправляющие таблицы и остальные вектора прерываний, создает префикс сегмента программы длякомандного процессора и вновь возвращает управление программе IO.SYS. Получив управление, программа IO.SYS загружает файл COMMAND.COM, содержащийкомандный процессор, по сформированному адресу и передает ему управление.Командный процессор выполняет свой инициатор и загружает на выполнение (если он есть) системныйкомандный пакет AUTOEXEC.BAT, после выполнения команд которого ПК переходит в среду некоторого ПС (например,Norton Commander) либо остается в средеMSDOS, ожидая ввода команды с консоли.

Команды MS-DOS (количество и функции которых определяются версией системы; такMS-DOS 5.0 располагает 70 командами) образуют командный язык ОС, позволяющий управлять ее функционированием и получать разнообразную информацию о системе, как влокальном, так и всетевом режимах. По принципу использования все команды ОС делиться навнутренние ивнешние. Программные модули, обрабатывающиевнутренние команды, находятся в резидентной части файла COMMAND.COM, поэтому использование этих команд характеризуется высокой реактивностью, не требуя обращения к ВП.Внутренние составляютнаиболее простые и часто используемые команды системы, доступ к которым возможен влюбое время.Внешние команды обрабатываются программами, находящимися всистемном каталоге в файлах с расширениями имени ".ЕХЕ", ".СОМ". Для возможности использования такой команды система должна знать местоположение во ВП обеспечивающей ее программы. Каждая команда имеет весьма простой синтаксис(единый как длявнутренних, так и длявнешних):

[<Путь>] <Имя команды> [<Параметры>]

где путь определяетпуть к файлу (содержащему программную поддержку команды) с указаннымименем команды, а параметры определяютрежим и условия выполнения команды. Указанияпути при вводе команды не требуется длявнутренних команд, а также для команд, путь к которым системе известен(активный каталог, путь определен в системном файле AUTOEXEC.BAT и др.). Ряд команд либо не используетпараметров, либо допускает использование их значений по умолчанию. Например, по команде вида: D:\DOS\UTILITY\FORMAT В:

производится форматирование дискеты на устройстве с логическим именем "В:"; предполагается, что файл FORMAT.COM с обеспечивающей команду программой находится в подкаталоге UTILITY каталога DOS на томе устройства НМД с логическим именем "D:".

Наряду с сугубо системными MS-DOS располагает двумя специальными группамивнутренних команд:пакетных и конфигурационных. Первые являютсявнутренними и используются впакетных ВАТ-файлах, позволяя управлять их выполнением, авторые используются вконфигурационном файле CONFIG.SYS, позволяя определять используемые устройства и обеспечивающие их драйверы, а также режим использования памяти и файлов. Все командыMS-DOS по их основному функциональному назначению можно классифицировать на 7 групп:сервисные, информационные, управления системой ивводом/выводом, работы с файловой структурой, пакетные иконфигурационные. При этом многие командыMS-DOS допускают выполнение и всетевом режиме эксплуатации ПК.

В период загрузки и инициации системы MS-DOS существенно использует (в общем случае необязательные) файлы CONFIG.SYS и AUTOEXEC.BAT. Информация, определяемая командамипервого, служит для указания инсталлируемых устройств и их драйверов, режимов управления ОП и файлов. Используемыйвторым пакетный файл AUTOEXEC.BAT определяет характеристики каждого используемого системой устройства и основные режимы работы; наряду с этим данный файл может содержать любую командуMS-DOS, выполнение которой в моментзапуска системы позволяет определять многие действия, желательные с самого начала работы с ПК. Так, например, файл AUTOEXEC.BAT с содержимым следующего вида:

Path C:\;C:\Utility;H:\SALCOHBE\Book;C:\DOS;C:\Windows

Prompt $p$g

Date

Time

Set Temp=H:\Temp

DossheII

позволяет определить: путь (Path) поиска искомых файлов на случай отсутствия их в активном каталоге; вывод и видсистемной метки (Prompt); вывод текущихдаты (Date) ивремени (Time); местонахождениеTemp- каталога (Set), отводимого подвременные файлы, и запускоперационной оболочки (Dosshell), позволяющей существенно упроститьинтерфейс с системой. После выполнения такогоВАТ-файла производятся описанные выше действия и ПК переходит в средуоперационной оболочки Dosshell. После этого пользователь может приступать к непосредственному использованию ПК, функционирующему под управлением системыMS-DOS.

По мере усложнения задач пользователя, решаемых на ПК, и расширения вычислительных ресурсов компьютеров (в первую очередь ОП и памяти других уровней) потребовалось расширение функциональных возможностейMS-DOS при одновременномупрощении интерфейса с пользователем, что достигалось как расширением возможностей собственно ОС (от версии к версии), так и разработкой рядаоперационных оболочек для нее(PcTools, Dosshell, Norton Commander, TopView, DesqView и др.). В частности,TopView позволяла реализовать разновидность режимамультипрограммирования. МодификацияMS-DOS под именемConcurrent DOS фирмыDigital Research позволила наделить ОС функциеймультизадачности. Но уже в 1988 г. фирма IBM ввела в эксплуатацию системуOS/2, предназначенную для IBM-совместимых ПК серийPC иPS/2, обеспечивающую высокую производительность и удобный интерфейс. СистемаOS/2 использует преимущества МП серийIntel 80286 и выше, обеспечиваетмультизадачный режим и позволяет адресовать до 16 Мбайт ОП. Наряду с этимOS/2 поддерживает работу свиртуальной памятью, имеетразвитый пользовательский интерфейс, встроенные функции управления БД и средствателеобработки и др.OS/2 включает многооконныйграфический интерфейсPresentation Manager, обеспечивающий удобную работу с многофункциональным ПО, и обеспечивает три режима работы:OS/2, MSDOS исовмещенный.